Fuse adalah alat perlindungan penting bagi banyak peranti elektronik. Mereka hanya memantau arus yang dimakan oleh litar / beban dan sekiranya arus yang tidak selamat mengalir melalui litar, fius akan meletup sendiri dan dengan itu mengelakkan bentuk beban / litar rosak oleh arus tinggi itu. Jenis sekering ini disebut sekering mekanikal dan terdapat banyak jenis sekering seperti pukulan cepat, pukulan perlahan dll, tetapi mereka mengalami satu kelemahan semula. Apabila sekering diletupkan, ia harus diganti oleh pengguna / pengendali untuk menjadikan peranti berfungsi kembali normal. Inilah sebab mengapa banyak alat elektronik lama seperti pemanggang roti atau cerek elektrik disediakan sekering tambahan bersama dengan produk.
Untuk mengatasi kekurangan ini, kebanyakan alat elektronik moden menggunakan Electronic Fuse. Fuse Elektronik berfungsi sama dengan fius mekanikal tetapi tidak memerlukan penggantian. Ia mempunyai suis elektronik kuasa di dalam dengan menutup dan membuka litar seperti yang diperlukan. Sekiranya berlaku kegagalan, suis membuka litar dan mengasingkannya dari bekalan kuasa, apabila keadaan yang menguntungkan mengembalikan sekering dapat diset semula dengan hanya mengklik butang. Tidak perlu repot membeli nilai fius yang sesuai dan menggantinya dengan yang lama. Menarik kan? !! Oleh itu, dalam tutorial ini kita akan belajar bagaimana membuat litar Fuse Elektronik, bagaimana ia berfungsi dan bagaimana anda boleh menggunakannya dalam reka bentuk anda.
Rajah Litar Fius Elektronik:
Gambarajah litar lengkap untuk litar fius elektronik ditunjukkan di bawah. Seperti yang ditunjukkan dalam litar, hanya melibatkan beberapa litar dan oleh itu mudah untuk dibina dan dilaksanakan ke dalam reka bentuk kita.
Di sini litar dibina untuk memantau arus operasi motor (LOAD), yang beroperasi pada 12V. Anda boleh mengganti beban dengan litar yang arus yang anda cuba pantau. Perintang R1 menentukan berapa banyak arus yang boleh dibenarkan melalui litar sebelum litar bertindak balas untuk senario arus lebihan. Kami akan membincangkan fungsi setiap komponen dan bagaimana memilih nilai berdasarkan keperluan anda.
Bekerja:
Cara kerja litar fius elektronik dapat difahami dengan mudah dengan melihat bagaimana SCR berfungsi. Dalam keadaan normal pengguna harus menekan butang untuk menyambungkan beban ke bekalan kuasa. Apabila butang ditekan, Pintu pin SCR disambungkan ke voltan sumber melalui 1K Resistor. Ini akan mencetuskan SCR dan dengan itu menjadikannya menutup hubungan antara katod dan pin Anode. Setelah sambungan ditutup, arus mula mengalir dari Sumber (+ 12V) ke beban melalui pin Anode ke Cathode dari SCR.
Apabila butang dilepaskan, SCR akan tetap dihidupkan kerana tidak ada litar pergantian untuk mematikannya. Oleh itu, SCR terkunci dalam keadaan ON dan tetap di sana sehingga arus mengalir walaupun berada di bawah arus tahan SCR.
Apa yang dimaksud dengan Commutation in Thyristors (SCR)?
Thyristor yang dihidupkan dengan isyarat tidak akan MATI dengan sendirinya semasa isyarat dikeluarkan. Oleh itu, untuk mematikan Thyristor, kita memerlukan beberapa litar luaran dan litar ini dipanggil sebagai litar pergantian. Proses menghidupkan Thyristor dengan memberikan pulsa Gate disebut sebagai pemicu dan proses mematikan Thyristor disebut sebagai Pergantian.
Apa yang menahan arus di Thyristor (SCR)?
Arus penahan (jangan mengelirukan ini dengan pengait arus) adalah nilai minimum arus yang harus mengalir melalui pin Anode dan Cathode Thyristor agar tetap hidup. Sekiranya nilai arus mencapai di bawah nilai ini, maka Thyristor MATI dengan sendirinya tanpa perubahan luar.
SCR yang digunakan dalam litar kami adalah TYN612 yang mempunyai arus pegangan maksimum 30mA (rujuk lembar data untuk mengetahui nilainya), jadi jika arus yang mengalir walaupun Anode dan Kodod mendapat kurang dari 30mA maka SCR akan mematikan dirinya sendiri. Oleh itu mengasingkan daya membentuk beban.
Perintang R1 (0.2 ohm) dan transistor (2N2222A) memainkan peranan penting dalam mematikan SCR. Dalam keadaan normal semasa beban (motor) beroperasi, ia menarik arus melalui perintang R1. Menurut undang-undang Ohms penurunan voltan di perintang dapat dikira dengan
Voltan melintang perintang = Arus melalui litar x Nilai perintang
Jadi mengikut formula penurunan voltan di perintang berkadar terus dengan arus yang mengalir melalui litar. Apabila arus meningkat, penurunan voltan di perintang juga akan meningkat, apabila penurunan voltan ini melebihi nilai 0.7V. Transistor dihidupkan, kerana perintang disambungkan terus melintasi Pangkalan dan pin Pemancar transistor. Apabila transistor menutup arus lengkap yang diperlukan untuk litar mengalir melalui transistor sesaat di mana SCR dimatikan kerana arus yang melaluinya berada di bawah arus tahan dan penurunan voltan di perintang juga mendapat 0V kerana tidak ada arus yang mengalir melaluinya. Akhirnya Transistor dan SCR dimatikan dan Beban (Motor) juga diasingkan dari bekalan kuasa.Kerja yang lengkap juga digambarkan menggunakan gambar GIF di bawah.
Ammeter diletakkan melalui perintang untuk memantau arus yang mengalir melalui terminal Anode Cathode SCR. Arus ini tidak boleh berada di bawah arus tahan SCR (arus tahan untuk simulasi SCR adalah 5mA), jika berada di bawah nilai ini, SCR akan dimatikan. Juga voltmeter diletakkan melintang pada perintang 150 ohm untuk memantau voltan melintangnya dan periksa sama ada transistor NPN sedang dipicu sebelum SCR ditutup.
Perkakasan:
Seperti yang diberitahu sebelumnya, litar ini mempunyai bilangan komponen minimum, ia melibatkan satu SCR, satu transistor dan beberapa perintang. Oleh itu ia dapat dianalisis dengan mudah dengan membinanya di papan roti. Sekali lagi, ia bergantung pada aplikasi anda. Sekiranya anda merancang apa-apa yang lebih daripada 2A, maka papan roti tidak digalakkan. Saya membina litar fius elektronik di papan roti dan kelihatan seperti di bawah ini.
Seperti yang anda lihat dalam gambar saya telah menggunakan jalur LED sebagai beban saya, anda boleh menggunakan beban yang berbeza atau bahkan menghubungkan litar anda yang harus dilindungi. Untuk menyambungkan beban ke bekalan kuasa, kita harus menekan butang yang akan menghidupkan SCR. Juga perhatikan bahawa saya telah menggunakan perintang 0.2W 2W sebagai R2 saya kerana kita harus membenarkan nilai arus yang besar, selalu penting untuk mempertimbangkan penarafan watt perintang ini.
Oleh kerana saya tidak dapat membuat keadaan kerosakan dengan meningkatkan penilaian semasa, saya mengurangkan voltan untuk membuat kerosakan dan dengan itu mengurangkan arus melalui SCR. Sebagai alternatif, anda juga boleh memendekkan pin Pemungut Pengumpul transistor dengan wayar ini menjadikan arus mengalir melalui wayar dan bukan melalui SCR dan dengan itu SCR akan dimatikan. Setelah kesalahan dibuat dan pulih, litar dapat dihidupkan kembali dengan hanya menekan butang seperti sebelumnya. Kerja litar yang lengkap juga ditunjukkan dalam video di bawah. Harap anda memahami litar dan seronok mempelajarinya. Sekiranya anda mempunyai keraguan, sila hantarkannya di bahagian komen di bawah atau gunakan forum untuk bantuan teknikal.
Batasan:
Seperti semua litar ini juga mempunyai batasan tertentu dengannya. Sekiranya anda berpendapat bahawa ini akan mempengaruhi reka bentuk anda, maka anda harus mencari alternatif
- Seluruh arus beban mengalir melalui perintang R2, oleh itu terdapat kehilangan kuasa di seberang. Oleh itu litar ini tidak sesuai dengan aplikasi yang dikendalikan oleh bateri
- Peringkat semasa yang mana fius dirancang untuk tidak tepat kerana setiap perintang akan sedikit berbeza dan apabila semakin tua sifat perintang juga akan berubah.
- Litar ini tidak akan bertindak balas untuk arus lonjakan secara tiba-tiba kerana transistor memerlukan sedikit masa untuk bertindak balas terhadap perubahan tersebut.